梁吉軍

摘 要：運輸機下滑，使運輸機進入機道較多，不僅使運輸機頭與機道轉(zhuǎn)載機不能正常搭接，給工作面出貨帶來困難，而且還帶動支架下滑，造成支架失穩(wěn)現(xiàn)象導(dǎo)致移架困難，影響工作面正常生產(chǎn)。由于支架、運輸機下滑后，不僅使支架、運輸機進入機道，而且還造成工作面上端頭處無支架支護，而必須進行人工用單體柱進行支護，給生產(chǎn)帶來困難。

關(guān)鍵詞：大傾角；綜采工作面；防滑；控制技術(shù)

1大傾角綜采工作面設(shè)備下滑分析

1.1大傾角工作面綜采支架受力分析

1.1.1支架支撐狀態(tài)受力分析

支架在支撐狀態(tài)受自身重力G、頂板壓力N1、底板支撐力N2和與頂?shù)装彘g的摩擦力F1、F2。支架的受力分析如圖1所示。

式中G——支架的自重；N1——頂板對支架的壓力；N2——底板對支架的支撐力；α——工作面傾角；f1——煤層頂板與支架間的靜摩擦因數(shù)；f2——煤層底板與支架間的靜摩擦因數(shù)。一般的可以近似認(rèn)為f1、f2相等均為f。則支架下滑的條件為

在正常情況下支架的工作阻力相當(dāng)于支架的自重的20～40倍， （N1+N2）是（N2-N1）的30～50倍，支架對巖石的滑動摩擦因數(shù)一般為0.3～0.4，靜摩擦因數(shù)會更大， fN2+N1N2-N1的值會遠(yuǎn)大于10，支架下滑要求tanα>10，即工作面煤層傾角α>80°。而1101區(qū)綜采工作面煤層傾角不超過45°，所以在支架支撐狀態(tài)不必考慮向下滑動。

1.1.2支架在移架過程中的受力分析

支架在移架過程中，主要受自身的重力G、底板的支撐作用力N、支架與底板間的摩擦力F、移溜千斤頂?shù)睦椭Ъ軅?cè)向千斤頂?shù)膫?cè)推力F′作用。如圖2所示。

圖2移支架受力分析

對支架進行受力分析：

式中G——支架自重；α——煤層傾角；N——煤層底板對支架的支撐力；F——煤層底板與支架間的摩擦力；F′——支架側(cè)調(diào)千斤頂?shù)耐屏?。支架下滑的條件為Gsinα>（F+F′）。由方程組（2）有：

tanα>（F+F′）/N

其中F=Nf （f≈0.3～0.4），支架的側(cè)調(diào)千斤頂?shù)膫?cè)向推力F'一般為支架自重的0.6～0.8倍，故tanα>1，所以在工作面傾角小于45°的情況下，支架也不會發(fā)生向下滑動。

通過以上分析，工作面傾角小于45°時，無論支架在支撐狀態(tài)還是移動過程中都不會因支架自身重力作用下發(fā)生向下滑動，同理輸送機也不會克服摩擦阻力向下滑動；導(dǎo)致工作面支架及輸送機上竄下跳的主要原因是由于工作面傾斜方向分力的作用使支架與回采方向發(fā)生偏移。

1.2大傾角綜采支架及輸送機下滑

1.2.1運輸機下滑

引起運輸機下滑的因素較多，但主要原因為下列因素共同作用的結(jié)果：

（1）自重下滑：由于運輸機有一定的重量，在斜面上運輸機靜止不動時自身就有一個向下的分力，運輸機在移動時就會向下滑。

（2）管理不善引起的下滑：由于運輸機下貨點高度不夠或搭接不好，運輸機底鏈帶回煤，造成運輸機阻力增大及支架與運輸機連接不垂直，支架尾梁上擺，推運輸機時有一個向下的分力引起運輸機下滑。

（3）采機上行割煤時的牽動使運輸機下滑。

（4）由于作業(yè)人員操作不當(dāng)，當(dāng)運輸機有下滑的趨勢時，沒有及時調(diào)整作業(yè)方式，仍由上向下推移運輸機造成運輸機下滑。

1.2.2支架失穩(wěn)

支架失穩(wěn)主要表現(xiàn)為支架傾倒和下滑，其主要原因是：

（1）在移架過程中，支架在本身重量作用下產(chǎn)生一個下滑力。

（2）升架時，支架在升架力的作用下，支架底座沿煤層傾斜方向的分力大于支架底座與底板的摩擦力，使支架產(chǎn)生下滑。

（3）由于運輸機下滑牽動支架下滑。

（4）在大傾角條件下，如工作面頂板破碎、冒落或頂板下沉沿層面向下移動時，會導(dǎo)致支架不能有效接頂，在支架力和重力作用下產(chǎn)生傾倒。

（5）作業(yè)時操作不當(dāng)，移架時沒有有效的使用好支架側(cè)護板及時調(diào)整支架，未按規(guī)定順序移架，出現(xiàn)輕微倒架時未能及時采取措施進行處理。

（6）工作面超高，大于支架有效的支撐范圍，支架不能有效的支撐頂板，支架的穩(wěn)定性差。

2大傾角綜采工作面設(shè)備防滑措施

2.1將工作面調(diào)成偽傾斜開采

為平衡工作面運輸機、支架在推進中引起的下滑，將工作面調(diào)成偽傾斜，即運輸機頭超前運輸機尾。當(dāng)支架與運輸機相互向前推進移動時，工作面設(shè)備每移動一個循環(huán)，就會產(chǎn)生一定量的相對向上的位移，若偽傾斜角度適當(dāng)，就能使上移量和下滑量相互抵消，從而起到控制設(shè)備下滑的作用。

2.2運輸機防滑

（1）根據(jù)煤層傾角變化，并注意觀察運輸機頭尾位置變化，及時調(diào)整偽傾角。

（2）工作面采取單向割煤、單向推移運輸機的方式作業(yè)。即采煤機下行割煤，上行空牽，采煤機空牽時自下而上追機推移運輸機。

（3）運輸機頭與機道轉(zhuǎn)載機搭接要合理，高度合適，防止運輸機帶煤粉，增大負(fù)荷，造成運輸機下滑。

2.3支架防滑防倒

（1）控制好運輸機，防止運輸機下滑帶動支架下滑。

（2）堅持由上向下移架，即采機下行割煤時采機過后由上向下追機移架，減少空頂時間。

（3）工作面運輸機與煤壁一齊，支架與運輸機連接應(yīng)垂直或支架尾梁下擺與運輸機成75°～90°角，推溜時使運輸機上移，拉架時使支架有一個向上的拉力，防止支架下滑。

（4）工作面最下端3組支架連在一起，防止支架下滑。

（5）工作面最下方3組支架移架順序為231，即先過第2組，待第2組支架移過升緊后，再拉第3組支架，最后過第1組支架。過第1組支架時，使用防滑千斤頂進行調(diào)整第1組支架的位置，防止支架傾倒、下滑。

（6）拉過的支架要平行接頂，升緊支架，達(dá)到最大初撐力，使之對頂板有效支撐。

3結(jié)束語

大傾角綜采工作面設(shè)計在充分考慮工作面配套設(shè)備造型的同時，還要針對不同的支架和輸送機特性設(shè)置相應(yīng)的調(diào)整支架與輸送機相對方向的技術(shù)措施。對液壓支架和運輸機必須加強科學(xué)管理，制定嚴(yán)格的管理措施，防止支架和運輸機下滑及支架失穩(wěn)，促進大傾角綜采工作面安全生產(chǎn)，高產(chǎn)高效。

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